JP4439399B2 - Method - Google Patents

Method Download PDF

Info

Publication number
JP4439399B2
JP4439399B2 JP2004535224A JP2004535224A JP4439399B2 JP 4439399 B2 JP4439399 B2 JP 4439399B2 JP 2004535224 A JP2004535224 A JP 2004535224A JP 2004535224 A JP2004535224 A JP 2004535224A JP 4439399 B2 JP4439399 B2 JP 4439399B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
composition
ethoxylate
foam
bentonite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2004535224A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005538281A (en
JP2005538281A5 (en
Inventor
エクリ,ヘルベルト
エッレンベルガー,ペーター
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Construction Research and Technology GmbH
Original Assignee
Construction Research and Technology GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Construction Research and Technology GmbH filed Critical Construction Research and Technology GmbH
Publication of JP2005538281A publication Critical patent/JP2005538281A/en
Publication of JP2005538281A5 publication Critical patent/JP2005538281A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4439399B2 publication Critical patent/JP4439399B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/06Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/02Well-drilling compositions
    • C09K8/38Gaseous or foamed well-drilling compositions
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/10Making by using boring or cutting machines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

A method of reducing wear in a cutting head of a tunnel boring machine, by means of the addition at the cutting head of a foamed aqueous liquid composition, which comprises a foaming agent and a lubricant, the lubricant being selected from the group consisting of high molecular weight polyethylene oxides and bentonite. Preferred foaming agents are anionic and nonionic surfactants. Wear rates of cutting elements of TBMs boring in hard rock are considerably reduced. A wear-reducing foamable concentrate is also described.

Description

発明の詳細な説明Detailed Description of the Invention

本発明は、硬い岩のトンネル掘削の方法およびその掘削に用いる組成物に関する。   The present invention relates to a method of tunnel excavation of hard rock and a composition used for the excavation.

石灰岩および変成岩または火成岩などの硬い岩のトンネルの掘削は、常により軟らかい岩の掘削よりも多くの問題がある。そのような岩のトンネル掘削の方法で最も一般的に用いられる方法は、火薬で爆破した後の爆破した穴を開けるものであった。硬い岩でのトンネルには、大きな直径のカッティング頂部(cutting heads)(時には、10m以上の)を有する機械であるトンネル掘削機械(TBMs)を用いることが望まれていた。そのような岩に用いるTBMの主な問題は、カッティング素子(カッティング頂部から突き出した固いスチールディスク)の急速な摩耗および頻繁な取り替えの必要性、操作性および経済性の両点からの欠点である。   Drilling in hard rock tunnels such as limestone and metamorphic or igneous rocks always has more problems than drilling softer rocks. The most commonly used method for tunneling such rocks was to drill a blasted hole after exploding with gunpowder. For tunnels with hard rocks, it has been desired to use tunneling machines (TBMs), which are machines with large diameter cutting heads (sometimes over 10 m). The main problem with TBMs used for such rocks is the disadvantages of both the need for rapid wear and frequent replacement of the cutting element (hard steel disc protruding from the cutting top), operability and economy. .

特別な組成物の使用が、この摩耗をかなり減らすことができ、TBMの硬い岩の掘削をより効率的に経済的にすることが、ここで見出された。従って、本発明は、発泡剤および潤滑油を含み、潤滑油が高分子量のポリエチレンオキサイドおよびベントナイトからなる群から選択される、発泡した水溶性液体組成物をカッティング頂部に添加することにより、トンネル掘削機のカッティング頂部の摩耗を減少する方法を提供する。   It has now been found that the use of a special composition can significantly reduce this wear and make the drilling of TBM hard rock more efficient and economical. Accordingly, the present invention tunnels by adding a foamed water-soluble liquid composition to the top of the cutting comprising a blowing agent and a lubricating oil, wherein the lubricating oil is selected from the group consisting of high molecular weight polyethylene oxide and bentonite. A method is provided for reducing wear on the cutting top of a machine.

発泡剤はいずれの発泡剤でもよく、水中で攪拌したときに安定な泡を形成するいずれの材料でよい。本発明に用いる組成物中ではそのような発泡剤を2以上用いることもできる。多種多様なそのような材料が技術分野では知られている。本発明の発泡剤として用いるのに好ましい材料は、界面活性剤であり、親水性部位および疎水性部位の両方を有する材料である。適するいずれの界面活性剤を用いることができるが、本発明の目的には、最も良好に働く界面活性剤は、陰イオンまたは非イオン型であり、これらが好ましい界面活性剤であることがわかった。   The foaming agent may be any foaming agent, and may be any material that forms a stable foam when stirred in water. Two or more such foaming agents can be used in the composition used in the present invention. A wide variety of such materials are known in the art. A preferred material for use as the foaming agent of the present invention is a surfactant, a material having both hydrophilic and hydrophobic sites. Although any suitable surfactant can be used, for the purposes of the present invention, the surfactants that work best are anionic or non-ionic, which have been found to be preferred surfactants. .

界面活性剤が陰イオン型の場合、硫酸塩含有界面活性剤が好ましく、より好ましくはアルコール硫酸および最も好ましくはラウリル硫酸である。多くの適する材料は技術分野では知られており、特に好ましい材料の例は、モノイソプロパノールアミンラウリル硫酸(たとえば、「サルフェタール(Sulfetal)」Cjot 60の商品名で商業的に入手できる)である。   When the surfactant is an anionic type, a sulfate-containing surfactant is preferred, more preferably alcohol sulfuric acid and most preferably lauryl sulfuric acid. Many suitable materials are known in the art, and an example of a particularly preferred material is monoisopropanolamine lauryl sulfate (eg, commercially available under the trade name “Sulfetal” Cjot 60).

陰イオン界面活性剤の性能が良好であるときは、それらの使用は環境を重視した場合には望ましくないことがある。環境のためには、泡は短命、すなわち、そのカッティング面から発泡した液体が発生し除去する間のみ発泡した状態であることが好ましい。陰イオン界面活性剤の泡は、安定で長持ちであるため現場から遠い川で発見されることがある。そのような場合、非イオン界面活性剤が好ましく、現場でのそれらの性能は、劣らず良好であるが、より早く生分解し、発生するいずれの泡も比較的短命である。加えて、非イオン界面活性剤の分解成分は、陰イオンのそれらよりもかなり有害性が少なく、それ故に植物および動物の生態への有害の危険性が少ない。   When the performance of anionic surfactants is good, their use may be undesirable when the environment is important. For the environment, it is preferable that the foam is short-lived, that is, the foam is in a foamed state only while the foamed liquid is generated and removed from the cutting surface. Anionic surfactant foam may be found in rivers far from the site because it is stable and long-lasting. In such cases, nonionic surfactants are preferred, and their performance in the field is no less good, but biodegrades faster and any bubbles that are generated are relatively short lived. In addition, the degradation components of nonionic surfactants are significantly less harmful than those of anions, and therefore less risk of harm to plant and animal ecology.

本発明に用いるのに適する効果的な非イオン界面活性剤の例は、アルカノールアミド、アミノキシド、エトキシレートアルコール、エトキシレートアルキルフェノール、エトキシレートエステル、グルコースおよびスクロースエステルおよびそれらの誘導体である。グルコースおよびスクロースのエステルおよびそれらの誘導体が特に効果的であり、特にアルキルポリグルコシドである。これらのうち一般的に市販されている例は、「ルテンゾール(Lutensol)(商標)」GD 70(
たとえばBASF)および「グルコポン(Glucopon)(商標)」(たとえばCognis)が含まれる。
Examples of effective nonionic surfactants suitable for use in the present invention are alkanolamides, aminoxides, ethoxylate alcohols, ethoxylate alkylphenols, ethoxylate esters, glucose and sucrose esters and derivatives thereof. Glucose and sucrose esters and their derivatives are particularly effective, especially alkylpolyglucosides. Among these, a commercially available example is “Lutensol ™” GD 70 (
For example, BASF) and “Glucopon ™” (eg, Cognis).

潤滑油は、すでに商業的に入手できる二つの異なる材料の一つから選択することができる。「高分子量」ポリエチレンオキサイド(PEO)とは、平均分子量が少なくとも1,000,000であるPEOを意味する。好ましくは、分子量が、2,000,000〜8,000,000である。そのような材料はTBMのトンネル掘削に以前用いられてきたが、決して硬い岩の掘削には関連してなかった。一般的に市販されている材料は、POLYOX(登録商標)WSR-301が含まれる。PEOは、ポリマーであるため、分子量分布を有し、そのため本質的にすでに異なる材料の混合物であるが、異なるPEOの混合物を用いてもよい。   The lubricating oil can be selected from one of two different materials that are already commercially available. “High molecular weight” polyethylene oxide (PEO) means PEO having an average molecular weight of at least 1,000,000. Preferably, the molecular weight is 2,000,000 to 8,000,000. Such materials have been used previously for tunneling TBMs, but were never associated with hard rock excavation. Commonly commercially available materials include POLYOX® WSR-301. Since PEO is a polymer, it has a molecular weight distribution and is therefore essentially a mixture of different materials, but a mixture of different PEOs may be used.

代わりとなる潤滑油はベントナイトである。この粘土材料は、ボーリング泥水の成分としてすでによく知られており、いくらかのTBM用途にもまた用いられてきた。しかし、上述のこの特別の目的を達成するための発泡剤に関連した使用は新しい。商業的に入手できるいずれのベントナイトも本発明の目的に適するが、一般的な例は、「チキソトン(Tixoton)」(商標)である。   An alternative lubricant is bentonite. This clay material is already well known as a component of boring mud and has also been used in some TBM applications. However, the use associated with blowing agents to achieve this particular purpose described above is new. Although any commercially available bentonite is suitable for the purposes of the present invention, a common example is “Tixoton” ™.

組成物は、使用のために適量の水を添加することによって調製する。乾燥組成物の供給が理論的には可能であり、本発明からは除外されないが、不可能である。この理由として、現場で液体組成物を作る仕事が生じ、これは特に高分子量のPEOでは、難しいものであり、それは水溶性であるが、溶解が難しいものである。さらに、他の商業的に入手できる添加剤(以下でさらに述べるが)を溶液または懸濁液の形態でのみしばしば供給される。   The composition is prepared by adding an appropriate amount of water for use. The supply of a dry composition is theoretically possible and not excluded from the present invention, but not possible. The reason for this is the work of creating a liquid composition in the field, which is particularly difficult with high molecular weight PEO, which is water soluble but difficult to dissolve. In addition, other commercially available additives (described further below) are often supplied only in the form of solutions or suspensions.

これらの問題を克服する2つの方法がある。第1に、組成物に、発泡のために比較的多量の水に正確な個々の比で量り入れた一連の個々の水溶性成分として供給することである。従って、PEOおよび/またはベントナイト、発泡剤およびいずれの任意成分(さらに後述する)は、それぞれ水溶性の形態で提供される。必要とされる格納容器および量り入れ装置は技術分野ではよく知られているため、ここではさらに述べる必要はない。この方法は、汎用性の利点を有し、成分の量を局部的な状況が発生したとき合うように変化させることができ、場合によっていずれの任意成分を含んだり、含まないこともできる。両方の種類の潤滑油 (PEOおよびベントナイト)を含むことすら可能であり、相互に変えることもできる。もちろん関連するコストおよびメンテナンスの問題とともに、さらなる装置部品が導入される欠点がある。   There are two ways to overcome these problems. First, the composition is supplied as a series of individual water-soluble ingredients that are metered in a precise individual ratio into a relatively large amount of water for foaming. Accordingly, the PEO and / or bentonite, the foaming agent, and any optional components (further described below) are each provided in a water-soluble form. The required containment and weighing-in devices are well known in the art and need not be described further here. This method has the advantage of versatility, the amount of ingredients can be varied to suit when a local situation occurs, and can optionally contain any optional ingredients. It is even possible to include both types of lubricants (PEO and bentonite), and they can be interchanged. Of course, there are disadvantages in that additional equipment components are introduced, along with associated cost and maintenance issues.

ほとんどの用途のためのさらに望ましい方法は、必要な成分を好適な比で有する濃縮物、水溶液または懸濁液を提供することであり、早く簡便に用いることができる。現場でそのような濃縮物を希釈し、希釈した濃縮物を発泡させる問題はない。すでに述べた量り入れ方法の汎用性が必要でないところでは、この方法の方が、使用の簡便性および比較的安いためにより好ましい。   A more desirable method for most applications is to provide a concentrate, aqueous solution or suspension having the necessary components in the appropriate ratios, which can be used quickly and conveniently. There is no problem of diluting such concentrate on site and foaming the diluted concentrate. Where the versatility of the weighing method already described is not necessary, this method is preferred because of its ease of use and relatively low cost.

以下の段落で述べる成分の量は、上述の個々の量り入れのために個々の成分を水溶性の形態にするため、または上述の水溶性濃縮物の調製のためのいずれでも乾燥成分および十分な水を含む水溶性組成物に関する。組成物は、水で100%とする。これは、最終的な希釈および発泡する水を含まない(その量は[0019]参照)。   The amounts of the ingredients described in the following paragraphs are sufficient to provide the dry ingredients and sufficient to make the individual ingredients water-soluble for the individual weighings described above or for the preparation of the water-soluble concentrates described above. The present invention relates to a water-soluble composition containing water. The composition is made up to 100% with water. This does not include the final dilution and foaming water (see [0019] for the amount).

PEOを潤滑油として用いる場合、用いるPEOの量は、濃縮物の重量に対し、0.1〜3.0%であり、好ましくは0.4〜2.0%、さらに好ましくは0.5〜1.0である。対応する発泡剤の量は、2〜40%、好ましくは5〜30%、さらに好ましくは5〜20%である。
潤滑油としてベントナイトを用いる場合、その量は2〜30%であり、好ましくは2〜25%、さらに好ましくは2〜20%であり、対応する発泡剤の量は、2〜40%であり、好ましくは4〜20%であり、さらに好ましくは5〜15%である。
When using PEO as a lubricating oil, the amount of PEO to be used is 0.1 to 3.0%, preferably 0.4 to 2.0%, more preferably 0.5 to 0% by weight of the concentrate. 1.0. The amount of corresponding blowing agent is 2-40%, preferably 5-30%, more preferably 5-20%.
When bentonite is used as the lubricating oil, the amount is 2 to 30%, preferably 2 to 25%, more preferably 2 to 20%, and the amount of the corresponding blowing agent is 2 to 40%, Preferably it is 4 to 20%, More preferably, it is 5 to 15%.

本発明に用いる組成物にさらに他の成分を添加することもできる。特に有用な2つの成分は、金属イオン封鎖剤および発泡ブースターである。これらは、PEOが潤滑油の場合、通常、組成物により効果的であるが、ベントナイトでもまた用いることができる。さらに好ましい場合では、陰イオン界面活性剤がより多くの場合有効であり、非イオン界面活性剤ではほとんど効果がない。これは金属イオン封鎖剤の場合に特にあてはまる。   Other components can also be added to the composition used in the present invention. Two particularly useful components are sequestering agents and foam boosters. These are usually more effective in the composition when PEO is a lubricating oil, but can also be used in bentonite. In more preferred cases, anionic surfactants are more effective and non-ionic surfactants have little effect. This is especially true for sequestering agents.

金属イオン封鎖剤は、最終的な発泡溶液の調製に用いる硬水の使用によって引き起こされる問題に立ち向かうべく存在する。硬水は、発泡剤の沈殿をもたらし得るものであり、組成物を無用なものとする。硬水が全く存在しない場合、当然、金属イオン封鎖剤は必要でなくなるが、そのような物質の添加は、いずれの水の状態でも用いることのできる組成物を提供し、いずれの環境での使用に常に対応する。適する金属イオン封鎖剤のいずれも用いることができ、用いる量は、5%以下であり、好ましくは0.1〜5%、さらに好ましくは0.5〜2%、最も好ましくは1〜1.5%である。本発明の使用に適する金属イオン封鎖剤の例は、「キュブレン(Cublen)」(商標)K2523である。   Sequestrants exist to counter the problems caused by the use of hard water used to prepare the final foaming solution. Hard water can lead to precipitation of the blowing agent, making the composition useless. Of course, when no hard water is present, sequestering agents are not necessary, but the addition of such materials provides a composition that can be used in any water state and for use in any environment. Always respond. Any suitable sequestering agent can be used, and the amount used is 5% or less, preferably 0.1-5%, more preferably 0.5-2%, most preferably 1-1.5. %. An example of a sequestering agent suitable for use in the present invention is “Cublen” ™ K2523.

発泡ブースターは、同様にいずれの適する材料であってよい。用いる量は、10%以下であり、好ましくは0.1〜10%、さらに好ましくは0.1〜1%である。本発明に用いるのに適する発泡ブースターの例は、「アロモックス(Aromox)」(商標)MCD-Wである。   The foam booster can be any suitable material as well. The amount to be used is 10% or less, preferably 0.1 to 10%, more preferably 0.1 to 1%. An example of a foam booster suitable for use in the present invention is “Aromox” ™ MCD-W.

本発明は、また摩耗減少発泡液体濃縮物を提供し、高分子量ポリエチレンオキサイドおよびベントナイトから選択される少なくとも一つの潤滑油並びに短命な泡を生じさせる少なくとも一つの発泡剤からなり、任意に少なくとも一つの金属イオン封鎖剤および少なくとも一つの発泡ブースターもまた含み、それぞれの存在量が濃縮物の重量に対し:
(a)潤滑油としてポリエチレンオキサイドの場合は、
0.1〜3%のポリエチレンオキサイド;
2〜40%の発泡剤;
5%以下の金属イオン封鎖剤;
1%以下の発泡ブースター;
および(b)潤滑油としてベントナイトの場合は、
2〜30%のベントナイト;および
2〜40%の発泡剤;
であり、残りは水である。
The present invention also provides a wear-reducing foam liquid concentrate, comprising at least one lubricating oil selected from high molecular weight polyethylene oxide and bentonite and at least one blowing agent that produces short-lived foam, optionally at least one It also contains a sequestering agent and at least one foam booster, each abundance relative to the weight of the concentrate:
(A) In the case of polyethylene oxide as the lubricating oil,
0.1-3% polyethylene oxide;
2-40% blowing agent;
5% or less sequestering agent;
1% or less foam booster;
And (b) in the case of bentonite as a lubricant,
2-30% bentonite; and 2-40% blowing agent;
And the rest is water.

用いる際、濃縮物の場合、回転カッティング頂部に送り込み、カッティング頂部および岩の界面に注入する前に、濃縮物に適量の水を添加し、発泡する。個々の成分の量り入れシステムの場合、水溶性成分の望ましい量は、適量の水で量り入れられ、発泡する。一般的には、濃縮物/上述の個々の成分は、水で希釈され、濃縮物/個々の成分が、1〜20%、好ましくは1〜10%、さらに好ましくは1〜8%および最も好ましくは1〜6%有する水溶性組成物が得られる。
この希釈組成物は、いずれの簡便な方法によって泡立てられ、発泡しない材料の体積の5〜40倍、好ましくは5〜20倍、さらに好ましくは8〜20倍となる。
In use, in the case of a concentrate, the appropriate amount of water is added to the concentrate and foamed before it is fed to the top of the rotary cutting and poured into the cutting top and rock interface. In the case of an individual component weighing system, the desired amount of water-soluble component is weighed and foamed with an appropriate amount of water. In general, the concentrate / individual components described above are diluted with water and the concentrate / individual component is 1-20%, preferably 1-10%, more preferably 1-8% and most preferably A water-soluble composition having 1 to 6% is obtained.
This diluted composition is foamed by any convenient method and is 5 to 40 times, preferably 5 to 20 times, more preferably 8 to 20 times the volume of the non-foamed material.

濃縮物/個々の成分の実際の希釈および発泡する量は、具体的な環境によってかなり変わる。カッティング頂部の直径、注入ノズルの数および位置および岩の特性といった要因が主な効果である。必須の要件は、カッティング頂部の全領域にわたって岩面に接触するように泡の層を維持することである。この要件を達成することは、決まりきった実験事項であり、当業者は容易に行うことができる。上述の種類の濃縮物の一般的な数量は、除去する岩1m当たり、濃縮物0.5〜10.0kgであり、好ましくは除去する岩1m当たり、濃縮物0.5〜6.0kg、さらに好ましくは除去する岩1m当たり、濃縮物1〜4kgである。個々の水溶性成分を添加する際、対応する量は容易に計算することができる。これらの数量は一般的なガイドラインとしてのみ与えられ、確定した条件により個々の成分または濃縮物の低い量または高い量が要求される点を強調しておく。 The actual dilution and foaming amount of the concentrate / individual component will vary considerably depending on the specific environment. Factors such as cutting top diameter, number and location of injection nozzles and rock properties are the main effects. An essential requirement is to maintain a foam layer in contact with the rock surface over the entire area of the cutting top. Achieving this requirement is a routine experiment and can be easily performed by those skilled in the art. Common quantities of the above types of concentrates, rocks 1 m 3 per removing a concentrate 0.5~10.0Kg rock 1 m 3 per preferably removed, concentrate 0.5~6.0kg More preferably, it is 1 to 4 kg of concentrate per 1 m 3 of rock to be removed. When adding individual water-soluble ingredients, the corresponding amounts can be easily calculated. It is emphasized that these quantities are given only as general guidelines and that low or high amounts of individual components or concentrates are required depending on established conditions.

上述の水溶性液体組成物の使用は、硬い岩のカッティング要素の摩耗をかなり減らし、カッティング頂部のより長い寿命および頻繁な交換を減らし、より良好で経済的なトンネル掘削となる。いずれの方法で本発明の範囲を制限することなく、TBMの掘削面で作り出される細かい材料は、水溶性液体組成物によって互いに結合し、潤滑油として働くものと考えられる。   The use of the water-soluble liquid composition described above significantly reduces the wear of hard rock cutting elements, reduces the longer life and frequent replacement of the cutting top, and results in a better and more economical tunneling. Without limiting the scope of the invention in any way, it is believed that the fine materials created on the drilling surface of the TBM will bind together by the water soluble liquid composition and act as a lubricant.

ここで本発明を以下の制限することのない例によって説明する。
組成物A(陰イオン界面活性剤を用いる)
以下の成分を用いる:

Figure 0004439399
The invention will now be illustrated by the following non-limiting examples.
Composition A (using an anionic surfactant)
The following ingredients are used:
Figure 0004439399

組成物BおよびC(非イオン界面活性剤を用いる)
組成物は以下である:

Figure 0004439399
Compositions B and C (with nonionic surfactant)
The composition is:
Figure 0004439399

測定
時間およびお金を節約するためにTBMへの使用前に本発明に用いる組成物の効果を確かめる方法は、以下の装置が必要となる。:
PVC広口びん、1リットル、広口
試験片
炭化ケイ素粉末(0.841〜1.19mm)
試験片は、50mmの直径、14mmの厚みおよび直径10mmの軸方向の穴を有するST50スチールの3つの車輪からなり、3つは、いずれの適する手段(ナットとワッシャーなど)によってM10ボルトに固定され、隣接する車輪間に約14mmの空間が存在する。
In order to save measurement time and money, a method for ascertaining the effectiveness of the composition used in the present invention before use in the TBM requires the following equipment. :
PVC wide mouth bottle, 1 liter, wide mouth specimen silicon carbide powder (0.841-1.19mm)
The specimen consists of three wheels of ST50 steel with a diameter of 50 mm, a thickness of 14 mm and an axial hole of 10 mm in diameter, three fixed to the M10 bolt by any suitable means (nuts and washers etc.). There is a space of about 14 mm between adjacent wheels.

手順は以下である。:
炭化ケイ素400gを分量の水および組成物で混合し、広口びんに添加する。3つの個々の車輪の重さは正確に知られており(0.001g)、試験片は、広口びんに添加され、広口びんは密封され、圧延機上に置かれ、3時間125rpmで回転させる。そして車輪を測量し、重量の減少(摩耗)をはかる。
The procedure is as follows. :
400 g of silicon carbide is mixed with a quantity of water and composition and added to the jar. The weights of the three individual wheels are known exactly (0.001 g), the specimen is added to the jar, the jar is sealed, placed on the mill and rotated at 125 rpm for 3 hours. . The wheels are then surveyed to reduce weight (wear).

組成物A、BおよびCをこのようにして測定する。いずれの場合でも、組成物は水で希釈し(水中5%組成物)、30および60gサンプルを10倍の体積膨張となるように発泡させる。コントロールしながら、60gの水を炭化ケイ素の400gサンプルに添加し、測定する。試験片の摩耗速度は以下である。:   Compositions A, B and C are measured in this way. In either case, the composition is diluted with water (5% composition in water) and the 30 and 60 g samples are foamed to 10-fold volume expansion. Under control, 60 g of water is added to a 400 g sample of silicon carbide and measured. The wear rate of the test piece is as follows. :

Figure 0004439399
Figure 0004439399

いくらかのケースでは大幅に摩耗速度が減少することがわかる。   It can be seen that the wear rate is significantly reduced in some cases.

Claims (5)

発泡した水溶性液体組成物をカッティング頂部に添加することによって、トンネル掘削機のカッティング頂部の摩耗を減少する方法であって、発泡剤および潤滑油を含み、発泡剤がアルカノールアミド、アミノキシド、エトキシレートアルコール、エトキシレートアルキルフェノール、エトキシレートエステル、グルコースおよびスクロースエステルおよびそれらの誘導体からなる群から選択される非イオン性界面活性剤であり、潤滑油が高分子量のポリエチレンオキサイドおよびベントナイトからなる群から選択される、前記方法。A method for reducing wear on a cutting top of a tunnel excavator by adding a foamed water-soluble liquid composition to the cutting top, comprising a blowing agent and a lubricating oil, wherein the blowing agent is an alkanolamide, an aminoxide, an ethoxylate A nonionic surfactant selected from the group consisting of alcohols, ethoxylate alkylphenols, ethoxylate esters, glucose and sucrose esters and derivatives thereof , wherein the lubricating oil is selected from the group consisting of high molecular weight polyethylene oxide and bentonite. Said method. 発泡組成物の個々の成分が、個々の水溶性形態で水へ量り入れられ、泡へと変化する、請求項1に記載の方法。  The method of claim 1, wherein individual components of the foam composition are metered into water in individual water-soluble forms and converted to foam. 組成物が濃縮物として供給され、発泡組成物を提供するためにその場で水に希釈される、請求項1に記載の方法。  The method of claim 1, wherein the composition is supplied as a concentrate and diluted in situ with water to provide a foamed composition. 高分子量ポリエチレンオキサイドおよびベントナイトから選択される少なくとも一つの潤滑油、並びにアルカノールアミド、アミノキシド、エトキシレートアルコール、エトキシレートアルキルフェノール、エトキシレートエステル、グルコースおよびスクロースエステルおよびそれらの誘導体からなる群から選択される非イオン性界面活性剤であって短命な泡を生じさせる、少なくとも一つの発泡剤からなり、任意に少なくとも一つの金属イオン封鎖剤および少なくとも一つの発泡ブースターもまた含み、それぞれの存在量が液体組成物の重量に対し:
(a)潤滑油としてポリエチレンオキサイドの場合は、
0.1〜3%のポリエチレンオキサイド;
2〜40%の発泡剤;
5%以下の金属イオン封鎖剤;および
1%以下の発泡ブースター;
および(b)潤滑油としてベントナイトの場合は、
2〜30%のベントナイト;および
2〜40%の発泡剤;
であり、残りは水である、摩耗減少発泡液体濃縮物。
At least one lubricating oil selected from high molecular weight polyethylene oxide and bentonite , and non-selected from the group consisting of alkanolamides, aminoxides, ethoxylate alcohols, ethoxylate alkylphenols, ethoxylate esters, glucose and sucrose esters and derivatives thereof An ionic surfactant comprising at least one blowing agent that produces a short-lived foam, optionally also comprising at least one sequestering agent and at least one foaming booster, each present in a liquid composition For the weight of:
(A) In the case of polyethylene oxide as the lubricating oil,
0.1-3% polyethylene oxide;
2-40% blowing agent;
5% or less sequestering agent; and 1% or less foam booster;
And (b) in the case of bentonite as a lubricant,
2-30% bentonite; and 2-40% blowing agent;
Abrasion-reducing foam liquid concentrate that is and the rest is water.
1〜20体積量の水で希釈され、5〜40倍に体積膨張するよう発泡した、請求項4に記載の濃縮物からなる摩耗減少発泡液体。  The wear-reducing foamed liquid comprising the concentrate according to claim 4, which is diluted with 1 to 20 volumes of water and foamed to expand volume by 5 to 40 times.
JP2004535224A 2002-09-13 2003-09-02 Method Expired - Lifetime JP4439399B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB0221171.2A GB0221171D0 (en) 2002-09-13 2002-09-13 Method
PCT/EP2003/009718 WO2004025080A2 (en) 2002-09-13 2003-09-02 Method and composition for reducing wear in a cutting head of a tunnel boring machine

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2005538281A JP2005538281A (en) 2005-12-15
JP2005538281A5 JP2005538281A5 (en) 2006-10-19
JP4439399B2 true JP4439399B2 (en) 2010-03-24

Family

ID=9943938

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004535224A Expired - Lifetime JP4439399B2 (en) 2002-09-13 2003-09-02 Method

Country Status (24)

Country Link
US (1) US7718581B2 (en)
EP (1) EP1556583B1 (en)
JP (1) JP4439399B2 (en)
KR (1) KR101111030B1 (en)
CN (1) CN100554644C (en)
AT (1) ATE326614T1 (en)
AU (1) AU2003289707B2 (en)
BR (1) BRPI0314181B1 (en)
CA (1) CA2498202C (en)
DE (1) DE60305340T2 (en)
DK (1) DK1556583T3 (en)
ES (1) ES2260674T3 (en)
GB (1) GB0221171D0 (en)
IS (1) IS2363B (en)
MX (1) MXPA05002801A (en)
MY (1) MY137261A (en)
NO (1) NO337461B1 (en)
PE (1) PE20040421A1 (en)
PT (1) PT1556583E (en)
RU (1) RU2341642C2 (en)
TW (1) TWI283704B (en)
UA (1) UA83193C2 (en)
WO (1) WO2004025080A2 (en)
ZA (1) ZA200502039B (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2594108C (en) * 2007-03-09 2014-06-03 Techstar Energy Services Inc. Drilling fluid and methods
US8703658B2 (en) 2007-03-09 2014-04-22 Canadian Energy Services L.P. Drilling fluid and methods
US20150065398A1 (en) * 2013-08-30 2015-03-05 KMP Holdings, LLC Nanoparticle lubricity and anti-corrosion agent
CN103773327B (en) * 2013-12-20 2016-06-08 长江大学 A kind of coal bed gas horizontal well Solid Free active salt aqueous drilling fluid
EP3245269B1 (en) * 2015-01-15 2020-05-20 Imertech Sas Foam forming compositions comprising a particulate inorganic material
US9464487B1 (en) 2015-07-22 2016-10-11 William Harrison Zurn Drill bit and cylinder body device, assemblies, systems and methods
CN111892983B (en) * 2020-06-19 2022-08-12 王曙光 Harmless and flame-retardant shield tail sealing grease and preparation method thereof

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3640077A (en) * 1969-03-26 1972-02-08 Robbins & Assoc James S Shield tunneling method
US4796702A (en) * 1984-06-25 1989-01-10 Petrolite Corporation Multipurpose aqueous foamer
JPH06100057B2 (en) * 1988-08-11 1994-12-12 株式会社大林組 Dust prevention method in tunnel excavation method
CH683861A5 (en) * 1991-10-30 1994-05-31 Heierli & Co Patentverwertungs Tunneling machine.
FR2728298A1 (en) * 1994-12-16 1996-06-21 Condat Sa PRODUCT AND METHOD FOR LUBRICATING THE METAL SURFACES OF AN EARTH PRESSURE TUNNEL
GB9720014D0 (en) * 1997-09-20 1997-11-19 Albright & Wilson Uk Ltd Drilling fluid concentrates
GB9720846D0 (en) 1997-10-02 1997-12-03 Mbt Holding Ag Composition
GB9918992D0 (en) * 1999-08-12 1999-10-13 Mbt Holding Ag Method
US6831042B2 (en) * 2002-06-17 2004-12-14 Nalco Company Use of anionic dispersion polymers as viscosity modifiers in aqueous drilling fluids

Also Published As

Publication number Publication date
WO2004025080A2 (en) 2004-03-25
AU2003289707A1 (en) 2004-04-30
RU2341642C2 (en) 2008-12-20
BRPI0314181B1 (en) 2016-02-10
EP1556583B1 (en) 2006-05-17
ATE326614T1 (en) 2006-06-15
CA2498202C (en) 2011-07-05
US7718581B2 (en) 2010-05-18
ZA200502039B (en) 2006-02-22
ES2260674T3 (en) 2006-11-01
JP2005538281A (en) 2005-12-15
US20060122074A1 (en) 2006-06-08
IS7791A (en) 2005-04-11
DE60305340D1 (en) 2006-06-22
DK1556583T3 (en) 2006-09-18
WO2004025080A3 (en) 2004-10-14
MY137261A (en) 2009-01-30
UA83193C2 (en) 2008-06-25
CN100554644C (en) 2009-10-28
IS2363B (en) 2008-06-15
GB0221171D0 (en) 2002-10-23
TW200418971A (en) 2004-10-01
PT1556583E (en) 2006-08-31
EP1556583A2 (en) 2005-07-27
AU2003289707B2 (en) 2008-04-17
NO337461B1 (en) 2016-04-18
KR101111030B1 (en) 2012-02-17
KR20060013361A (en) 2006-02-09
NO20051810L (en) 2005-04-13
CN1682010A (en) 2005-10-12
TWI283704B (en) 2007-07-11
MXPA05002801A (en) 2005-06-06
RU2005103620A (en) 2005-11-10
BR0314181A (en) 2005-08-09
DE60305340T2 (en) 2007-03-15
PE20040421A1 (en) 2004-09-15
CA2498202A1 (en) 2004-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ZA200502039B (en) Method and composition for reducing wear in a cutting head of a tunnel boring machine.
JP4384832B2 (en) Tunnel excavation method
EP1027528A1 (en) Foaming composition
EP3827066B1 (en) Foaming additive with low ecotoxicological impact for soil conditioning in the presence of mechanised excavation
EP3394205B1 (en) Use of a foaming additive for soil conditioning in the presence of mechanised excavation for tunnel construction
JP2014092018A (en) Cellular shield construction method suitable for excavating sand gravel subgrade
AU2005237158B2 (en) Tunnel Boring Method
JP2020132672A (en) Foaming agent for foam shield method and foam shield method using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060901

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060901

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080930

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20081226

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20090109

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090202

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090421

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20090717

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20090727

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20090916

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20090928

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091021

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20091208

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100105

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130115

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4439399

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140115

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term